基于深度学习的多目标优化推荐算法研究

来源 :西安工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Z12456879
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着互联网的快速发展和数智化时代的到来,个性化推荐已经被广泛应用在商品、视频、音乐、电影、短视频等各种推荐场景上,并且发挥了至关重要的作用。但如何进一步提升推荐的准确性并带来更高的用户体验感,一直是相关研究的重点。现有的基于深度学习的推荐算法常使用的预估模型是以用户的点击为目标的,这样并无法考虑到用户点击后产生的其他行为,从而缩小兴趣网络降低用户满意度,并且存在样本稀疏、显隐式反馈运用不平衡、目标间“跷跷板”现象、目标梯度冲突等问题。针对上述深度推荐算法存在的不足,本文通过研究显隐式反馈数据、高低阶特征交互、多专家集成和多目标间依赖关系,结合联合焦点损失的时空混合多目标优化方法,提出了解决方案,对提升推荐场景下用户行为的预测性能进行了研究,所做的工作包括以下几个方面:(1)针对现有单目标推荐模型准确率低,多目标推荐模型样本稀疏、样本选择偏差、“跷跷板”现象等缺点,提出了一种融合显隐式反馈与多专家集成的多目标联合优化算法,把预估用户在各个行为上的概率作为模型要学习的目标,将多种目标综合归纳到一个模型中进行学习。首先,基于显隐式反馈平衡运用进行研究,利用嵌入层改变特征向量,使模型底层共享相同的特征嵌入,使用因子分解机和多任务学习构建高低阶特征交互;然后构建多专家集成,利用全连接神经网络构建的门控网络和多级专家网络学习用户行为的复杂特征关系;最后,建立目标间依赖关系提升模型精度。通过在UCI人口普查数据集上的实验证明算法有效性,在真实的900万条视频数据集上的实验证明了算法优化效果,结果表明播放目标和观看时长目标及平均AUC与单目标模型相比分别优化了0.18%、7.27%和3.57%,与常用的多目标基线模型Shared-Bottom相比AUC总体提升了1.57%。(2)针对多目标算法优化上常面临的样本不平衡及梯度冲突问题,提出联合焦点损失的时空混合多目标推荐算法,分别从损失函数和梯度冲突两个方面进行改进。损失函数的优化上,通过使用焦点损失来降低负样本损失的权重,以平衡正负样本的数据贡献。在梯度优化方面,构造空间域加时间域的算法结构,先通过将每个梯度投影到另一个的法平面上来改变梯度,防止梯度的干扰分量被应用到网络上,然后在时间域上同时考虑一阶动量和二阶动量,结合空间域一同进行梯度更新。为了验证所提优化算法改进的有效性,在1000万条真实推荐系统数据集上进行实验,将本文设计的算法与之前的算法进行对比实验,实验结果表明所提的改进算法使得模型结果提升了高达7.28%。
其他文献
作为一种基于种群的全局优化算法,差分演化算法(Differential Evolution,DE)凭借其简单的结构和高效的性能,从演化算法家族中脱颖而出。DE的性能受算法参数和变异策略的影响,自适应参数和变异策略控制是提升DE优化性能的最有效方法。然而,现存自适应参数和变异策略控制方法存在两方面问题:(1)忽略了对演化历史种群数据中隐含的有益特征信息的挖掘以及这些特征信息的合理利用;(2)不同状态
学位
疲劳检测是一个非常重要的研究领域,疲劳状态严重影响个体的生产效率和工作安全,如果不能及时识别和处理,可能会导致不良后果。因此,对疲劳状态进行有效的检测和管理非常重要,能确保人们的身体安全,有助于推动社会的进步。由于疲劳状态是一种高度个体化和主观感受强烈的生理状态,这使得建模和分析疲劳状态变得更加困难。本文研究的重点在于使用多模态生理信号(脑电信号、心电信号和肌电信号)来检测操作员在模拟飞行操作环境
学位
随着无人机技术的飞速发展,无人机自组网成为无人机应用中备受关注的研究领域之一。无人机自组网可以解决无人机之间通信障碍的问题,广泛应用于军事和民用领域。然而,无人机节点的能量消耗不均衡以及链路通信稳定性差的问题仍然是制约无人机自组网性能的主要瓶颈,而合适的路由协议是解决上述问题的关键。动态源路由(Dynamic Source Routing,DSR)协议广泛应用于资源受限的自组网,具有较低的路由开销
学位
近年来,基于深度学习的遥感图像目标检测在很多场景和领域中得到了广泛的应用。但在针对海面遥感目标的检测任务时,由于卫星遥感图像数据采集成本高、成像质量不稳定,导致可用于深度学习训练的样本非常少。因此,为了更加容易地获得数量多、质量好、样式可控的海面遥感目标图像,本文提出了基于样式(Style)的海面遥感目标图像生成对抗网络。该方法结合了生成对抗网络(Generative Adversarial Ne
学位
当今社会移动互联网高速发展,网络数据呈指数级增长。然而这些海量数据大多属于无结构异质数据,尽管其蕴含丰富价值,却难以被有效利用。通过实体关系抽取技术,可以有效地提取出无结构文本中的实体与实体之间的关系,并将这些关系以结构化的三元组形式呈现,从而有效地提取出文本中的重要信息,满足人们对无结构数据的需求。这些结构化三元组对知识图谱,推荐系统,自动问答等人工智能领域有着重要的意义与价值。近年来随着深度学
学位
极化码(Polar Codes)是在理论上被证明可达香农极限的信道编码方案,与其他纠错码相比具有编译码复杂度低、构造简单等特点,但传统的译码算法建立数学模型和求解都较为复杂。通信系统中的译码过程可以看作是对信息的分类,而深度学习可以对大量训练数据进行有效处理并从中学习到相关的特征,能够解决很多非线性的复杂建模任务,因此可以将深度学习用于通信系统中的译码过程。有鉴于此,本文对极化码与深度学习相结合的
学位
随着自行火炮功能、结构和集成技术的日益复杂,故障诊断和维修保障的要求也越来越高。同时,自行火炮使用人员的流动性大,需要保障装备的培训学习效果和减少诊断推理对专业技能及经验的依赖,以便使用人员和维修人员能够快速熟悉装备,并在故障发生时准确迅速地应用知识完成故障诊断和故障排除。IETM的应用不仅为复杂装备的故障诊断提供了便利,还能满足装备的维护保障和培训需求。为了提升自行火炮的故障诊断效率和保障能力,
学位
目标跟踪作为计算机视觉领域的一项重要任务,在虚拟现实、智能交通、无人机等领域具有广泛的应用。随着机器学习技术的进一步发展,目标跟踪技术有了很大的改进,然而因为遮挡、背景杂乱和出视野等挑战因素的存在,实现复杂场景下的鲁棒跟踪仍存在一定的局限性。为了提升孪生网络目标跟踪算法的鲁棒性和定位精度,本文从以下两个方面进行研究。(1)针对复杂场景下的目标形变与相似物干扰的问题,在Siam RPN算法的基础上,
学位
互联网技术的飞速发展和新闻平台的多样化,使得人们能便捷地获取、分享信息,同时也产生了“信息过载”。这使人们从海量信息中获取知识的效率受到严重挑战,推荐系统专于应对这一挑战。它是在用户需求不明朗的情况下,通过对用户行为习惯等信息进行综合分析,从而挑选出最合适的内容推送给用户。然而,在新闻场景下,只有部分研究通过深入分析文本内容来确立用户偏好,如DKN算法(Deep Knowledge-aware N
学位
红外弱小目标检测技术在周界安防、目标跟踪、防火防灾等领域具有广泛的应用。红外弱小目标由于其尺寸小、特征不明显且经常受到背景杂波干扰等特点而导致检测难度极大,现有的目标检测方法存在严重的漏检和虚警。针对这些问题,本课题基于深度学习理论开展了红外弱小目标检测方法的研究。主要工作如下:(1)提出了基于孪生Transformer的单帧红外弱小目标检测方法。该方法将原图划分为若干个不重叠的子图,然后将目标子
学位